MANET中基于动态区域的组播路由协议研究

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移动Ad Hoc网络(Mobile Ad hoc Network,MANET)是由一系列动态主机节点临时组成的多跳无线网络。它无需固定的基站与骨干网,网络中每个节点既充当主机又充当路由器。节点之间通过多跳转发进行通信,网络拓扑随节点移动而动态变化。由于Ad Hoc网络的节点往往以群体为单位完成特定的任务,因此组播在Ad Hoc网络有着非常广泛的应用,组播协议的研究也是当前研究的热点和难点。现有的MANET网络组播路由协议中,基于树结构的组播路由协议在节点移动较快时需要频繁重构树,因此无法适应网络的移动性;而基于网格的组播路由协议在组播组规模扩大时,大量的冗余路由会导致数据转发效率很低,在可扩展性方面得不到保证。 为解决这一问题,本论文提出一种移动Ad hoc网络中的基于动态区域的组播路由协议(Dynamic Zone Based Multicast routing Protocol in Multihop Ad hocNetworks,DZBMP)。DZBMP协议融合了组播网格和区域划分两种思想,在组播网格中进行动态的区域划分,一方面,协议保留了组播网格中提供冗余路径的弹性机制,在节点高速移动的网络中,协议依然可以表现出很强的健壮性;另一方面,动态区域划分的思想使得网络的可扩展性更强,这是因为,路由的维护只在区域中进行,不会引起全网广播,而且,区域之间允许重叠,区域半径能够自适应地调整,且区域可随网络拓扑结构变化而动态地创建、解散、合并,这使得组播网格上游区域的变动不会影响到下游的区域。因此,DZBMP协议在保证可扩展性的同时,仍能适应拓扑结构变动较大的网络环境。论文详细描述了DZBMP协议的工作机制、协议中各种控制包的数据结构、路由表的构成,以及路由协议的详细流程。最后,采用OPNET软件,对协议进行仿真。实验结果表明,DZBMP协议在提供和ODMRP相似性能的同时,通过划分区域可以有效减少数据负载和控制开销,能在转发效率上体现更小的开销,因而能更好地适应组播规模的扩展需要。
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